Ag互连增强聚二甲基硅氧烷微结构用于自恢复流体管道能量采集器

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:53
文章英文标题
Ag Interconnects Enhanced Polydimethylsiloxane Microstructure for Self‐Recovery Fluid Pipe Energy Harvester
正文
流体管道含有多种形式的能量,可以充分利用这些能量来实现管道的自供电检测。将一些危及管道运行的负能量,如破坏性水锤振动能量转化为电能,是一种较好的策略。报道了一种Ag互连增强的自恢复摩擦电纳米发电机,该发电机以具有自恢复聚二甲基硅氧烷( PDMS )结构的双电极能量收集器为基底,铜导电织物为电极。在PDMS衬底上添加Ag互连线,以提高电荷转移效率。该装置能够有效地将管道中流体的水害能量转化为电能。在12 L min - 1的水流量下,器件的输出电压和电流峰值分别达到3.9 V和0.38 µ A。0.2 s内转移的电荷量为24 nC。此外,单个器件可以形成能量收集阵列,以满足不同环境和性能的要求。这种自恢复摩擦电纳米发电机为从流体管道中获取能量以保护流体管道提供了新的策略和设计。
文章内容(英文)
The fluid pipes contain various forms of energy, which can be fully utilized to realize the self‐powered pipeline detection. It is a better strategy to convert some negative energy that endangers the operation of pipelines, such as destructive water hammer vibration energy, into electrical energy. Here, it is reported that an Ag interconnects enhanced self‐recovery triboelectric nanogenerator, in which a double‐electrodes energy harvester with self‐recovery polydimethylsiloxane (PDMS) structure is fabricated as the base and the Cu conductive fabric is produced as the electrode. Ag interconnects are added to PDMS substrate to improve the efficiency of charge transfer. The device is able to effectively convert water harmer energy of the fluid in the pipes into electricity. Under a water flow of 12 L min−1, the peak output voltage and current of the device reached 3.9 V and 0.38 µA, respectively. The amount of charge transferred is 24 nC in 0.2 s. Besides, a single device can be formed into an energy harvesting array to meet the requirements of different environments and performances. This self‐recovery triboelectric nanogenerator provides new strategy and design to harvest energy from fluid pipes to protect them.
来源出处
Journal|[J]Macromolecular Materials and EngineeringVolume 306, Issue 4. 2021.
DOI
https://doi.org/10.1002/MAME.202000666

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